HAP. VIII. — PHÉNOMÈNES D'INDUCTION
près, il suffit d'imprimer à rëlectro-aimant un mouTement de rotation rapide, et de recueillir seulement le courant qui se produit pendant le passage de l'une de ses branches par Tune des demi-circonférences comprises entre m et n; ou bien encore de re» cueillir le courant qui se produit dans les deux demi-circonfëren"ces, mais d'en changer la jdirection au moyeii d'un commutateur pour le faire arriver dans les corps où Ton veut le faire agir.
Ces principes ont été réalisés d'abord par Pixii fik, dans un grand appareil qu'il nous a fait pour la Faculté des sciences ; mais, depuis, d'autres constructeurs ont établi des appareils plus portatifs, et nous allons décrire ici celui de M. Clarke, qui a l'avantage de produire de giands effets, quoique très-réduit dans ses dimensions.
L'appareil de Glarke est représenté dans les figures 16 et 17, il se compose principalement d'un aimant fixe en fer à cheval dont on ne voit qu'une moitié oc dans la coupe de la figure 16 : devant cet aimant tourne l' électro-aimant m/i, dont une branche lîst vue en élévation et l'autre en coupe; ses armatures sont faites seulement avec 40 mètres d'un fil de cuivre ayant au moins 1 millimètre d'épaisseur. Cet électro-aimant se visse sur Taxe de ro* tation, qui est lui-même mis en mouvement au moyen de la grande l'oue d et de la petite poulie f sur laquelle passe la corde g.
L'une des extrémités du fil qui forme l'armature omimunique avec l'axe A, et l'autre extrémité avec Tespèce de virole î qui est isolée de l'axe : ainsi , l'axe & et la virole î sont les deux pôles de cette nouvelle pile. Dans le support ^, représenté ea perspective (Fig. 17), se trouvent deux petites caisses en cuivre, r et Sj remplies de mercure : lorsque ces caisses communiquent au moyen du fil ^, et qu'en même temps le petit ressort x ap* poite à la caisse r l'électricité de la vii:ole i, il est évident que les deux pôles de la pile se trouvent l'un sur l'axe h et l'autre à Textrémité du fiil jr. Alors, en montant sur l'axe la petite pièce excentrique z, le contact cesse lorsque ses deux arêtes échappent au fil / , et l'on voit briller une très-vive étincelle à chaque demi-révolution; pour obtenir le maximum d'effet, le contact doit cesser à peu près quand l' électro-aimant est verdcal.
On peut de même adapter à l'appareil une petite pièce (Fig. 18) porUnt un fil de platine très-fin et très-comt, qui rougit sensiblement par le passage du courant*
720 LIVRE m. — VAGNÉTISME ET ÉLECTRICITÉ.
On peut aussi adapter à l'extrémitë de Taxe une jnèœ k dein pointes (Fig. 19) qui donne de très-belles étinoelles lorsque c» pointes, pendant leurs révolutions, touchent du mercure coih tenu dans un vase de métal communiquant à Tautre pôle de Tappareil ; on peut enfin de la même manière allumer de Tédicr très-facilement.
Pour obtenir des effets chimiques et physiologiques, il &iit à 1 électro-aimant précédent en substituer un autre dont les armatures soient faites avec un fil très-fin de 1500 mètres de longueur. Alors, à la pièce excentrique z on substitue aussi sur l'axe k pièce u (Fig. 20) , qui n'établit la communication entre les poks que pendant une demi-circonférence; par ce moyen lliydrognie et Toxygène se trouvent séparés.
Enfin , en prenant de chaque main les cylindres à commobon (Fig. 21), après les avoir mis en contact avec les deux poksdi* l'appareil au moyen de fils plus ou moins longs, on reontdes commotions qui deviennent insupportables quand le mouvement de rotation est assez rapide.
519. PhénoBiéiieB magBétiqnes q«I semMeai se dével^pfer dams les eorps eoiidnctenrs lorsqa'Us se ateaveat ••«• l'ImflaeBM des almanfs. — C'est à M. Arago que nous devons la découverte de ces phénomènes, dont M. Faraday donne une explication tivsheureuse en les considérant comme des phénomènes d^induction. Nous rapporterons d'abord les principales observations de M. Arago, et nous essayerons d^indiquer ensuite comment M. Faraday est parvenu à les expliquer.
L'appareil que M. Arago a employé dans ses recherches est représenté dans les figures 22, 23, 24, 25, k (Fig. 23) est une liorlogc tout en cuivre , excepté deux ou trois petits pivots qui sont en acier; elle est portée sur un trépied de bois, très-solide, qui peut être mis d'aplomb au moyen de vis calantes. Cette horloge est destinée à imprimer un mouvement de rotation trèsrupide à un axe vertical a: (Fig. 23, 24): l'axe communique le mouvement à une pièce t i\ trois, branches , qui est représentée plus en grand dans la figure 25 ; c'est sur cette pièce que l'on ajuste les disques qui doivent servir aux expériences; ils se centrent d'eux-mêmes au moyen d'un petit trou qui reçoit le prolongement de l'axe de rotation , et ils sont arrêtés à leur contour, sur les branches de la pièce /, par luie petite pièce mobile que
CHAP. Vm. — PHÉNOlfÈlfES DlNDWTION. 7SI
serre une vis de pression. On peut mettre à Tolonté trois yo* lants u que Ton incline plus ou moins, suivant le degré de vitesse auquel on veut s^arréter. Reste à présent à soumettre Taiguille à l'influence du disque tournant. Pour cela on place autour de Vhorloge une table à quatre pieds pp'j percée en son centre d'une ouverture un peu plus grande que les disques ; sous cette ouver* ture on colle une feuille de papier it^ (Fig. 23), et sur la table elle-même on pose une cloche c, dans laquelle on suspend Taiguille gg au jmoyen d'un fil de soie /*. L'aiguille peut être élevée ou Bbnissée en tournant le treuil i dans un sens ou dans Tautre.
Le poids de plomb k (Fig. 22) met Iliorioge en mouvement ; un bouton sert à Tarréter, et un compteur indique le nombre des tours, qui peut être de 8 à 10 par seconde; il y a même un timbre qui sonne à chaque centaine, et, par là, on peut aisément reconnaître l'instant où la vitesse de rotation est devenue à peu près uniforme.
Voici maintenant les phénomènes que l'on observe : tout étant en repos , et l'aiguille dirigée dans le méridien magnétique , on tourne le bouton d'arrêt, et le disque entre en mouvement; sa vitesse de rotation est d'abord très-petite, mais elle prend une accélération rapide , et bientôt l'aiguille est déviée comme si die tendait à suivre le disque dans ses révolutions successives. Cependant, cette force d'entraînement est balancée en partie par la force magnétique de la terre ; qui rappelle Taiguille dans le mé« ridien ; de telle sorte que le rapport de ces forces détermine la position d'équilibre. La force entraînante du disque croît avec sa vitesse de rotation: par conséquent, pour une faible vitesse, Taiguille s'arrête, par exemple, à 10^ de déviation; pour une vitesse plus grande, à 20^; et l'on peut ainsi, en modifiant les vitesses et en les soutenant uniformes, arrêter l'aiguille dans toutes les positions obliques à l'égard du méridien, depuis 0 jusqu'à 90*. Mais, dès que la vitesse est assez grande pour eu* traîner l'aiguille au delà de cette déviation de 90*, il n*y a phis de point de repos: l'aiguille tourne avec le disque, et tend à prendre elle-même toute la vitesse de rotation dont il est animé. Telle est la force magnétique toujours croissante que prennent les corps en mouvement. Voici maintenant ce qu'on observe à son égard.
7if LIYftE ni. -^ MAGNÉTISME ET ÉLSGTRiCITÉ.
Cette force décroit à mesure que la dûtanœ augmente; car l'aiguille , qui tourne d'un mouyement continu lorsqu'elle n eit séparée du disque que par l'épaisseur de la feuille de papier qui ferme la cloche, n'éprouve plus, lorsqu'on la soulève gndneUe* ment, que des déviations déterminées j diminuant toujours à mesure que la distance devient plus grande. Il est bien entendu que la viu'sse de rotation du disque reste la même dans tomes des épreuves comparatives.
Cette même force donne naissance à trois composantes :
La première est perpendiculaire atix rayons du disque , ctA celle que nous venons d'observer.
La deuxième est perpendiculaire au plan du disque .' on en constate Fexistence au moyen d*une aiguille verticale suspendue à Tun des fléaux d'une balance : cette aiguille est toujours lepoussée , quel que soit celui de ses pôles qui se trouve aunksos du disque tournant , et près de ses bords.
La troisième agit dans le sens des rayons du disque , et on en reconnaît les effets de la manière suivante : on dispose une aiguille d'inclinaison de manière qu'elle soit verticale et que son plan de rotation passe par le centre du disque ; alors, en la dé» plaçant sur un même rayon , la pointe de l'aiguille peut correspondre à tous les points de ce rayon ou de son prolongement. Or, quand la pointe de l'aiguille tombe au dehors du disque, elle est repousséc loin du centre de rotation ; cette force répulsive diminue à mesure qu'on avance l'aiguille vers le centre; 1 elle est nulle à une certaine distance de ce point , et se change ensuite en force attractive pour redevenir nulle au centre luimême.
Ainsi , sur chaque rayon du disque , il y a un point , entre la circonférence et le centre, où la force dont il s'agit est nulle; au delà elle est répulsive, et plus près du centre elle est attractive. C'est ce qui est indiqué dans la figure 24, où les lignes ponctuées marquent les directions primitives de l'aiguille. - MM. Herschell et Babbage, dans un très-beau travail sur ce sujet, établissent l'ordre suivant pour l'action de différents niétjiux. Celle du cuivre est prise pour unité.
Cuivre 1,00 Zinc 0,9o
Étain 0,4G Antimoine 0,09
Plomb 0,2:; Bismuth 0,02
CHAP. VIII. — PHÉIfOMÈIfES D'INDUCTION. T2S
L'argent paraît doué d'une grande force , l'or d^une trèsfaible; le mercure se place entre Tantimoine et le bismuth. *
Lorsqu'un disque offine des solutions de continuité ou dei fentes dans le sens de ses rayons , il perd une grande partie dé sa force, et Ton doit aussi à MM. Herschell et BabbageA^etlé remarque curieuse, qu'en ressoudant les bords avec un métal quelconque , même ayec du bismuth , quand le disque est de cuivre, on lui rend presque la totalité de la force qu'il avait perdue. Mais, en remplissant seulement ces intervalles avec des poudres métalliques bien pressées , ou avec des liquides tds que *eau ou l'acide sulfurique, ou ne parvient pas à réparensensi-' blement ses pertes d'intensité.
Enfin, MM. Herschell et Babbage ont encore constaté les deux faits suivants : V que les écrans de substances non magnétique» (c^est-à-dire non magnétiques à la manière du fer ou àe lacier) n'exercent aucune influence lonqc^on les place entre Taiguille aimantée et les disques tournants; V qu'un disque en mouve-* ment n'a aucune puissance poor entraîner un disque en repos ; ce cpii prouve que ce n'est pas le mouvement lui-même qui décompose les fluides magnétiques, et qu'il n'agit que pour agrandir les effets des fluides préalablement décomposés.
M. Barloyr a constaté que le fer en mouvement a^t à la manière des autres métaux, mais avec beaucoup plus'd*énei^e.
Voici maintenant les principes d'après lesqueb ces phénomènes et tous les autres analogues paraissent s'expliquer de la manière la plus satisfaisante.
Lorsqu'au lieu d'une aiguille mobile on suspend au-dessus du disque tournant un aimant fixe et assez énei^que, on reconnaît bientôt que le disque est traversé par des courants électriques dont la direction est très-remarquable : c'est Nobili et Antinori qui paraissent avoir fait l'analyse la plus complète de ces courants {Jnn. de Chim. et de Phys., t. L, p. 280). Pour plus de simplicité, nous ne considérerons qu'un seul pôle (Fig. 26); la flèche f indiquant le sens de rotation du disque, on observe aisément, avec les deux extrémités du fil du galvanomètre , qu'il y a de chaque côté du pôle des courants dont le sens est indiqué par la direction des flèches. On voit donc que les parties du disque qui arrivent sous le pôle prennent des courants opposés à ceux qui Constituent l'aimant, au point le plus voisin, et qu'au con-
734 UTBE m. — HACHfiTttO BT CLSCIBIOnt.
traire Ici parties du disque qui wnnmt de puMcr sous lepôb et qui s'en éloignent prennent des roqrant» ■Midnnft dvs k même sens que ceux de Taimuity dans les points qni aoat In moins éloignes d'elles, oonfionnément à In raie (270;.
On comprend alon que les attractions el les s^établissent entre ca courants d'induction et les stitutib des aimants, qui sont iô les courants indnctean, doivent nécessairement donner naissance à des farces <^pMff A mouToir des aimants, quand les aimants sont mc^Mles. Lorsqa a effet on fiût l'analyse complète de ces forces, on Teprodmt ton les résultats découTerts par M. Arago et par les nntres obtenu teurs. Pour ce qui regarde le sens des mourements, cette ms* Ijse est facile, et il est inutile de la dérelopper ici : mais, pon ce qui regarde Fintensité des eflfets produits, il est in^Mcsihkdr la tenter avec le secours seul des résultats qui sont jusqu'à irisent connus.
Le magnétisme terrestre ne peut manquer d'exercer sur la disques tournants une action analogue à celle des aimants; pb* sieurs observateurs ont, en effet, constaté l'existence des coa* rants qu'il développe, lorsque la rotation des disques a lieu dm des plans plus ou moins inclinés au méridien magnétique : anâ ces phénomènes n^ont pas encore été variés et discnités afct raltention qu'ils méritent. Il en résulte cependant cette corné» quence générale, c'est qu*il est presque impossible de faire mouvoir un corps conducteur sans y développer des courants d'in» duction plus ou moins intenses, soit par Tinfluence des aîgttfyi** ou des substances magnétiques qui avoisinent le corps, soit par Tinfluence du magnétisme terrestre qui fait partout sentir son action.
520. Coademaatenr ëlectre • cklaUqae die M. die La Slve. — M. de La Rive u lrc*s-ingénieusement tiré parti*des courants d*iiH duction pour composer un appareil qu'il appelle condens€Ue^ êlectro^chimique (Pl. 23, Fig. 18); voici la description qu'il en donne lui-même [Archiv. de VElectr.^ t. III, p. 169) :
« Le principe de cet appareil consiste à employer le courant d'un couple à force constante qui doit opérer la décomposition, à produire en même temps un courant d'induction, et à diriger ce courant d'induction à travers le couple lui-mdme, dans un
CHAP. VIII. — CONDENSATEUR ÉLECTRO-CHinQUE. 7t5
sans tel 9 que son effet soit de nature à oxyder le zinc et 1 désoxyder le sulfate de cuivre ou Tacide nitrique. Ce courant produit ainsi sur le couple le même effet que celui que produirait le courant d*un autre couple. La disposition de Tappareil ne présente rien de compliqué. C'est un morceau de fer doux, entoiuré d*un gros fil de métal recouvert de soie ; le courant du couple traverse ce fil et aimante le morceau de fer ; aussitôt une petite tige de cuivre mobile ab^ et munie d'un appendice de fer f qui est attiré par le fer aimanté, est soulevée de manière à interrompre le circuit ; il se développe alors dans le fil un courant d'induction qui traverse le couple, et qui, réuni avec celui du couple lui-même, qu'il a renforcé, traverse le voltamètre qui est resté dans le circuit, et décompose l'eau. Mais le fer doux n'étant plus aimanté, la tige de cuivre retombe, le circuit métallique est de nouveau formé, le fer est de nouveau aimanté, et le tnème effet est produit de nouveau. Au moyen de cet appareil | un couple de Grove qui ne décompose l'eau que très-légèrement, un couple de Daniell qui ne la décompose pas sensiblement, de- TÎennent capables de la décomposer avec une grande énergie. On peut obtenir jusqu'à 10 ou 15 centimètres cubes de gaz par minute. Un couple de peroxyde de plomb , qui donnait 9 centimètres cubes de gaz par minute , en donne immédiatement 1 8 par l'interposition de l'appareil dans le circuit. Ce couple même donne également dans ce cas une forte lumière avec les pointes de cbarbon.
« Dans l'appareil dont je me suis servi, il y a trois fils de cuivre de 1 millimètre de diamètre, faisant chacun 100 tours, et réunb par leurs extrémités correspondantes, de façon à représenter un seul fil de 3 millimètres de diamètre, faisant 100 tours. »
521. Des e«nramto di*iBd«efl«B die dUvera «rdireB. — Nous venons de voir que les courants d'induction produits par la rotation des aimants sont capables de produire tous les effets qu'on obtient des courants voltaïques ordinaires, savoir : effets physiques, effets chimiques, effets physiologiques; cependant, il serait prématuré de supposer que ces effets sont essentiellement liés entre eux par les mêmes rapports; car les courants d'induction prennent quelquefois des analogies très-remarquables avec les courants des machines, et jusqu'à jwésent ceux-ci ne peuvent pas être
comparés aux premiers : nous les voyons, par exemple, produire des c()niini>rK)iis rrd()iitul)les, tandis que leurs efTets chinûqua sont presque nuls. Pour comparer les intensités des courants d'induction instantanés qui ne peuvent pas être reproduits et soutenus longtemps, comme dans l'appareil de Qarke, on est donc conduit à choisir de prëférenec leurs effets qui sendolent les plus instantanés, savoir : la commotion, Taimantation et FaciioD qu'ils peuvent exercer sur le galvanomètre. M. Henry, qui a bit les reclicrclics les plus intéressantes sur les phénomènes d'induction [Transactions of the American philosophical Sitciety^ années 1835 et suivantes), a employé comme épreuve d'aimantation, une spirale magnétisante : c'est une spire de 30 tours serrés, qu'il introduit dans le courant d'induction, et dans laquelle il place une aiguille à coudre, dont il observe ensuite l'intensité magnétique ; M. Ahria, qui a fait aussi sur œ sojeC des travaux remarquables, a employé un procédé analogue. Ce moyen de comparaison ne peut pas sans doute donner des rapports d'intensité parfaitement rigoureux, mais il conduit du moiib à des approximations qu'il faut bien accepter , en attendant ipt Ton découvre une méthode plus sûre.
Supposons maintenant que l'on dispose une expérience tdk qu'elle est représentée (Pl. 23 a, Fig. 12), d'après Tun des mémoires de M. Henry {Jnn. de Chim. j 1841, t. III, p. 394). a étant un ruban de cuivre recouvert de soie, de 30 mètres de longueur , sur 40 millimètres de largeur , et roulé en spire; by c, fy des sph*es semblables , ayant seulement 20 mètres de longueur ; d et e des bobines de fil de cuivre d'un demi-millimètre, aussi recouvert de soie, le fil de la première ayant 1600 mètres de longueur, celui delà seconde 100 mètres; g esi]^ spirale magnétisante qui est ici dans le dernier circuit, dans celui de la spire f. Admettons qu'il y ait des spirales sen[d)lables dans les auti'cs circuits. Alors , si Ton fait passer le courant d*une pile dans la spire a (nous appellerons ce courant, courant du prt" mier ordre)^ on constate que, par ses intermittences, il fait naître un courant du deuxième ordre dans les spires b et c, un courant du troisième ordre dans les bobines d et Sy et enfin , un courant du quatiième ordre dans la spire /*; on pourrait même aller plus loin.
Quand les courants d'induction sont produits par la rupture
GHAP. VIII. -. GOURANTS »*iNDUCmOlV. 1t1
ûa conrant de la pile , ilom la directioii est représentée par -H 9 on trouve, comme cela doit être, qoé c^td du deuxième ordre est + , mais celui du troisième ordre — ; celui du quatrième ordre +; celui du cinquième ordre — ; et.iaiosi de suite altematiyement. Ces successions se démontrent paor le sens de Taimantation de la spirale magnétisante , ou pttr • lés indications d'un galvanomètre que Ton interpose dans le circuit.
On observe les mêmes inversons, mais à partir du deuxièoM ordre , lorsque les courants d'induction sont produits , non plus par la rupture j mais par la fermeture du circuit primitif.
Ce résultat est remarquable : il fait connaître qu'un courant d^induction peut lui-même donner naissance à on autre courant d'induction; ce qui semble d'abord assez smprenant; car soH existence est si courte qu'il ne fait que paraître et disparaître; au moment où il prend naissance il doit, suivant la loi com» mune, produire un courant inverse ; mais au moment ou il finit, il doit produire un courant direct : or son commencement et sa fin sont si rapprochés, que ces deux actions contraires semblent devoir être égales et se détruire Tune l'autre. On comprend que dans le circuit du deuxième ordre Taigmlle s'aimante, parce qu'elle se trouve là soumise à un courant instantané comme crini de la bouteille de Leyde, et toutes les expériences indiquent qu'il suffit d'un moment indivisible pour déterminer l'aimanta^ tion ; mais il était nécessaire de faire voir que ce courant éphémère agit lui-même par induction , pom* produire un couranf du troisième oi*dre. Ce premier point établi , le sens de l'aimanta*' tion conduit à une autre conséquence : puisque le courant àm deuxième ordre agit, il est présumable qu'il agit successivement conmie courant qui commence et comme courant qui finit, c'està-dire qu'il produit un courant inverse et un courant direct; or, si ces deux courants étaient égaux , l'aiguille de la spirale nuH gnétisante , aimantée d'abord dans un sens , puis dans un sens inverse , par une action égale et contraire , paraîtrait devoir retomber à rétat naturel; puisqu'il n'en est rien, et puisque son magnétisme est celui du courant inverse , elle semble indîqaer que le courant inverse a plus d'intensité que le courant direct, ou plutôt qu'en s'éteignant et en naissant il ne passe pas par let mêmes périodes. L'invei-sion alternative qui s'observe dans le»
IM UVU in. — lAGRlTUB R CUCniOTÉ.
ordres suirants, pnmre que dans tous les câcuiu les phémmènei s'accomplissent suiyant des lois analogues.
M. Verdet a démontré d^une manière ingénieuse et dédm l'existence de ces deux courants suoœssifii, dans un circuit induit du troisième ordre. H s'est senri de deux bobines à deix fils, contenant chacune un cylindre de fier doux; le ptemier fl de la première bobine recevait le courant d*une pile, doitt k. circuit était ouvert et fermé, un grand nombre de fois dans 1', au moyen d'une roue pareille a celle de la figure 26 (Pl. SI); le deuxième fil de cette bobine formait avec le premier fil de la deuxième un drcuit fermé du deuxième ordre; enfin le deuxième fil de la deuxième bobine était mis en €x>mmunicition avec un voltamètre , où devait passer le courant du troisième ordre. Un commutateur était disposé de telle sorte que les courants induits, directs ou inverses eussent toujours la néne direction dans la deuxième bobine. Or, dans ces expériences disque éprouvette du voltamètre contenait les deux gaz, non pas en égale proportion, mais toujours assez mélange pour produire un mélange détonant. {Ann. de Chim. et de Pkys. t. XXH, p. 501.)
322. lateasItéB dUfléreatM \m» iM^ralaseat aveir les cmraats di*iadi«ef !•■ « ««I^aat 4b*«b les exaaUae jpar la ■yiralc ■Agaétlsmate t par le i^alvaaoBiètre ea par la «aatai^tieB. — M. Henry a démontré par des expériences tout à fait concluantes :
V Que le courant inverse qui naît par la fermeture du circuit primitif, et le courant direct qui naît par sa rupture, peuvent paraître égaux lorsqu'on les compare au moyen des déviations galvanométriques; tandis qu'ils sont très-différents si on les compare au moyen de la commotion, celle du second étant très-rudo, et celle du premier presque imperceptible; très^ifféreuts aussi par la spire magnétisante, le premier n'aimantant pas raiguille , et le second F aimantant à saturation.
V Qu'en variant les conducteurs du courant primitif, soit en longueur, soit eu épaisseur, et en augmentant convenablement le nombre des éléments de la pile , on peut rendre les courant^ induits, directs et inverses, sensiblement égaux entre eux, soit qu on les conipart» au moyen du galvanomètre, de la commotion, ou de Taiguille magnétisante.
CHAP. yUI. — GOURAIITS D'IIf DUGTIOK . 7M
3* Que le courant direct, apprécié par la commotion, au^ mente en général arec le nombre des éléments, sans que le courant inrerse éprouye des augmentations pareilles.
323. laflmeBee éem pUm«es fatteryéc» eatre la spire laémÊmmmte et la spire ladalte. -^ Les plaques non conductrices n'exercent aucune influence sur l'intensité du courant d'indue* tion; mais les plaques conductrices exercent une influence remarquable : par leur interposition , les commotions s'aflmibUssent rapidement; l'aiguille de la spire magnétisante reçoit une aimantation beaucoup moindre; et cependant les indications galvanométriques restent sensiblement les mêmes. Ces plaques reçoivent elles-mêmes une sorte d'induction ; car M. Henry ayant enleré un secteur dans un disque de plomb, et soudé de part et d'autre sur la circonférence, les extrémités d'une spirale magnétisante, il a constaté que Faiguille s'aimantait, qu'ainsi la partie enlerée du disque empêchait le 'courant de se développer pleinement. Cette expérience explique directement TefTet des solutions de continuité, et fait voir comment les fissures un peu grandes réduisent les plaques conductrices au rôle de plaques non conductrices, dans ces expériences comme dans celles de M. Faraday. . 324. Méaetlea ^ae les eearaais dl'ladaetlaa eaereeat les mmm sar les aafres. — M. Abria a traité ce sujet avec habileté (Ann. de Phys. et de Chim.^ 1843, t. VII, p. 462). Nous regrettons de ne pouvoir citer ici qu'un petit nombre de ses expériences.
Lorsque trois spirales planes et égales a, & et c (Pl. 23 ▲, FiG. 8), sont superposées et très-rapprochées, si l'on fait passer dans l'une d'entre elles un courant primitif, le courant induit qu'il détermine dans l'une des deux autres par sa rupture, n'est pas modifié par la présence de la troisième quand elle reste ouverte ; elle n'agît alors que comme une plaque non conductrice. Mais il n'en est plus de même quand elle est fermée, c'est-àdire, quand elle peut recevoir la double action du courant primitif, et du courant induit dans la seconde. Si le courant primitif passe dans 6, le courant induit de a diminue quand on ferme c, et vice versa; s'il passe dans a, le com*ant de c est fortement réduit quand on ferme &, et & se trouve lui-même sensiblement réduit si l'on ferme c.
On conçoit en effet qu'il doive en être ainsi, par cela seul
IM LIVBfi lU. — SAC5ËTlSaE ET CLBCTUODll
qu'uD courant d'mdBctioo pc«l kHoèiie «gir p^ sbAbOéhi. «
prvjfluire «Les Gr>mfits akerBaliiCBieut dvecsis et
effet . r|ijafifJ a est le c^jarant du premier ovdbv et *
deuuciiM: . si c- est feimé il devieut auMt du
rapfM^rt a a, et r*^^it en consequenoe cor A
courant r]u troÎMf me ordre, comme i réagit
parr.-illenient du tnAsieme ordre, et ces actions
Il en est de même lorsijue le courant {Mimitif qMre du milieu ù.
On dif^pose troLs spirales planes au-dessus l'iiiie de Tmêê^. comme dans rexpérienoe précédente : la première. «• cal ^ 24 tours d'un fil de cuÎTre de 2",5; la seconde. &. et la misième, c ^Fjg. 9 , sont l'une et l'autre de chacune trois ft é 160 métrés de longueur, de 0"",64 de diamètre, twj^ua recfjuvertes de soie. Le courant d'un élément vc^taique par la spire ^, et les effets d'induction produits par sa sont ohMrrvés sur les spires b et c.
c étant ouvert , on observe que la commotion reste la soit que Ton prenne les extrémités d*un seul fil de 6 , les dm autres restant ouverts , soit que l'on prenne simuitanimtl ks trois fils; ainsi j dans ce cas, la section n'a pas d'influence sible. Si , au contraire , on assemble les trois fils pour n'en qu'un seul , la commotion devient plus vive; d'où il suit quf. dans les conditions de Texpériencc , l'induction estimée par b commotion augmente avec la longueur du fil.
Les secousses de c deviennent nulles lorsqu'on ferme 6; crilesKi sont seulement diminuées lorsqu'on ferme c.
En prenant dans c une lon;^ueur de deux fils, c'est-à-dire deux fois 160 mètres , 6 étant ouvert , la secousse est plus vive que ({uand on prend un fil dans &, c étant ouvert; et cependant si Ton fcTme c , la secousse de b persiste , et si Ton ferme b , la secousse de c s'éteint.
Toutefois, lorsqu'on prend dans c la longueur totale des tro» fils, on reçoit encore une secousse lorsque b est fermé.
M. Abria constate |>ar une expérience ingénieuse Tinduction du courant sur hii-niôme : il pend une spirale «, 6, c (Fie. 10) d un gros fil, rlans lacpielle il fait passer un courant; ensuite, au moyeu d*un fil assez fin, dont une partie h est tournée en spire, il fait une dérivation entre les points a et c ; le courant dérivé
CHAP. Vm. — GOURANTS D'INDUCTION. 7?i
est choisi assez faible pour ne pas aimanter une aiguille placée dans la spire. Les choses étant dans cet état, il rompt le couraBt en m'y alors V aiguille s'aimante, et accuse un courant de direction contiaire à celle du courant dérivé qui traversait d'abord la spire.
,' 325. Coorants d*indacti«n produlta par l*éleetrlrlté ardlluilre. — Sur un cylindre de verre a de 2 décimètres de diamètr^ on enroule, à Fintérieur et en spirale, un ruban d'étain de 8 ou 10 mètres de longueur (Pl. 23, Fig. 11). Les extrémités de cette spirale sortent du cylindre par des tubes de verre maintenus dans son axe, et ils communiquent à une spirale magnétisante ; à 1 extérieur du cylindre on enroule un ruban pareil dont les tours correspondent à ceux du premier. Lorsque la décharge d'une bouteille de Leyde b passe par le ruban extérieur , l'aiguille de la spirale magnétique accuse la présence d'un courant d'induction dans le ruban intérieur ; ce courant induit est dirigé daas le même sens que le courant inducteur.
Un second cylindre de verre , préparé comme le premier , et mis en rapport avec lui, a fait connaître à M. Henry que le cou^ rant induit du troisième ordre est, dans ces circonstances, dirigé encore dans le même sens que celui du deuxième ordre ; de même pour le quatrième ordre.
Cependant lorsque M. Henry a étudié les courants induits des divers ordres, en faisant passer ladécharge de la bouteille de Leyde dans la spire de la figure 1 2 il a reconnu les mêmes alternatives de direction qu'il avait observées avec le courant de la pile. Plumant aloi^ que les directions pouvaient changer avec la distance, il a étudié, sur les rubans parallèles, les courants de la bouteille de Leyde , et constaté qu'en effet le courant induit a la même direction que le courant inducteur pour des distances plus petites que 4 ou 5 millimètres , qu'il devient nul à une distance un peu plus grande , et change de direction à une distance fJiis grande encore.
Lorsqu'une feuille d'étain collée sur une lame de verre présente des solutions de continuité , il arrive souvent que la décharge d'une batterie soulève et replie ses extrémités qpii se regardent. M. Henry explique cet effet par l'induction du courant su* lui-même.
En s' appuyant sur les faits que nous avons rapporté» , et sur
Ta UTIE m. — HAGlCfinSHE ET KLECTUCITÉ.
d'autres encore qui sont consignés dans ses exodlentes ledierdies, M. Henry propose une théorie, que je regrette de ae pouTiMT dérelopper ici , car elle repose sur des considératk»! qm, si elles ne sont pas incontestables, sont du moins très^agénieuses.
Les expériences récentes de M. Verdet (jiftn, de Chim. et de Pkjrs. j t. XXrV), faites par une méthode nourelle, jettent beaocoup de jour sur ces phénomènes si obscurs et si diflBôles àsiisir. M. Henrici avait démontré qu'en dirigeant la décJiarge d^iiae batterie ordinaire au Irayers d*un liquide conducteur, oùdk arrire par des fils de platine mis eu présence , ces fils se pohn* sent et accusent un courant inverse lorsque après la dédm^e on les met eu communication avec un galyanomètre. Phifitant de cette observation , M. Verdet a constaté que , sous oertames conditions , la décharge induite jouit de la même propriflé; ei il a trouvé là un moyen nouveau pour démontrer, avec plus de rigueur qu^on n*avait pu le faire , que les courants induits sont en effet composés de deux courants successiis, l'un indirect, l'autre direct ; que, de plus, en variant la distance des solutioiis de continuité dans le circuit induit , on fait varier très-inàjalement les intensités relatives ou plutôt les effets de ces deux courants successifs ; on arrive ainsi à détruire en quelque sorte les effets du courant indirect , en conservant ceux du courant direct, c'est-à-dire de celui qui marche dans le même sens que le courant inducteur.
326. ladaeti«n produite par le atenveaieat des aiéCavx bsgaétiqnes en non mai^étiqaea. — Ces phénomènes ont été, dans ces dernières années , T objet d'un grand nombre de recherches ; plusieurs physiciens avaient pensé que , dans certains cas et pour certains corps , ils (levaient se rapporter au diamagnétisme dont nous parlerons dans le chapitre suivant.. C'était un point qui avait une grande portée théorique j mais M. Yer^ det est parvenu à lever tous les doutes à cet égard ; il a démontré , par des expériences décisives , que , dans tous les cas , le$ phénomènes dont il s'agit appartiennent à l'induction ordinaire. Nous ne pouvons pas rendre compte ici de l'ensemble de ce travail important {Jnn. de Chini. et de Phjs,^ t. XXXI, p. 187, ann. 1851); nous essayerons seulement de donner une idée des principaux résultats qu'il contient.